EP2033876A1 - Power assisted steering system - Google Patents

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EP2033876A1
EP2033876A1 EP07017686A EP07017686A EP2033876A1 EP 2033876 A1 EP2033876 A1 EP 2033876A1 EP 07017686 A EP07017686 A EP 07017686A EP 07017686 A EP07017686 A EP 07017686A EP 2033876 A1 EP2033876 A1 EP 2033876A1
Authority
EP
European Patent Office
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zero
steering
power supply
detected
magnetic
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07017686A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jens Haupt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Steering Solutions IP Holding Corp
Original Assignee
Delphi Technologies Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Delphi Technologies Inc filed Critical Delphi Technologies Inc
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Priority to US12/207,056 priority patent/US7971679B2/en
Publication of EP2033876A1 publication Critical patent/EP2033876A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/08—Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by type of steering valve used
    • B62D5/083—Rotary valves
    • B62D5/0835—Rotary valves characterised by means for actively influencing the deflection angle of the valve, e.g. depending on driving parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24—Energy storage means
    • B60W2510/242—Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/244—Charge state

Definitions

  • the invention relates to a power steering system for a vehicle in which a torsion bar connected to a steering wheel is assigned a magnetic or electromagnetic actuator which can be acted upon by a control unit, by means of which the torsional rigidity of the system can be varied as a function of the vehicle speed, steering angular velocity and / or lateral acceleration.
  • the maximum electrical system current is about 3 to 5 amperes, depending on the functionality.
  • the output current may be set differently depending on different sensor signals, such as the vehicle speed, the lateral acceleration, the steering wheel speed and so on.
  • These speed-controlled power steering systems include, among other things, the so-called "Magnasteer” power steering, which is equipped with a Magnasteer rack and pinion steering with speed-dependent power steering, the servo force is increased or decreased by magnetic field.
  • the steering forces to be applied are also varied as a function of measured transverse accelerations in order to provide the driver with feedback about the reactions of his vehicle.
  • the tuning takes place in such a way that, for example in a parking state, the system generates the maximum negative output current, for example -3 amperes, and at higher speeds provides the maximum positive output current, for example +3 amps, to the magnetic or electromagnetic actuator.
  • the different signs of the currents result from the different current directions.
  • the electromagnetic actuator is thus always supplied with the maximum current, regardless of the circumstances, resulting in unnecessary energy losses.
  • the invention has for its object to provide an improved power steering system of the type mentioned, in which the energy losses are further reduced in a simple and reliable manner.
  • This object is achieved in that the taking place via the control unit electrical power supply of the magnetic or electromagnetic actuator is interrupted or reduced when a steering angle zero speed is detected or a steering angle zero and a zero vehicle speed are detected.
  • control unit can be dimensioned correspondingly smaller.
  • the control unit is preferably designed so that when a detected change in the steering angle speed starting from the value zero, the supply of the magnetic or electromagnetic actuator with electrical power begins.
  • the rate of change of the electric power supply at their respective start depending on the vehicle speed, the steering angle speed, the steering wheel rotation angle, the lateral acceleration and / or the like is selected.
  • the rate of change of the electric power supply is selected to be higher at its respective start at relatively higher vehicle speeds than at relatively lower vehicle speeds. This ensures, on the one hand, that the system reacts quickly enough at higher vehicle speeds, while on the other hand energy can be saved at relatively lower vehicle speeds with a correspondingly slower increase in the power supply.
  • a certain period of time can be predetermined, within which the electrical power supply of the magnetic or electromagnetic actuator taking place via the control unit can be tuned to predefinable system parameters after their respective start.
  • the electric power supply of the magnetic or electromagnetic actuator taking place via the control unit is interrupted or reduced as soon as a steering wheel rotation angle zero is detected.
  • the electrical power supply of the electromagnetic actuator taking place via the control unit is interrupted or reduced as soon as a vehicle speed of zero and a steering angle speed of zero are detected. This ensures, among other things, that, for example, energy is not consumed unnecessarily in a parking state. The same applies to the case that the vehicle must be stopped, for example, in front of a traffic light.
  • this period of time can be selected again depending on the particular circumstances.
  • the electrical power supply of the magnetic or electromagnetic actuator can also be shut down or activated as a function of other sensor signals.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of the energy transfer in a vehicle equipped with a power steering system 10 motor vehicle.
  • an internal combustion engine 12 with associated generator 14 must be supplied with fuel to drive, among other things, the generator 14, which supplies a control unit 16 with electrical energy or power through which, inter alia, the winding of a magnetic or electromagnetic actuator 18 is supplied with electrical energy which is provided parallel to a torsion bar connected to the steering wheel of the vehicle.
  • this electromagnetic actuator 18 can be acted upon by the control unit 16 to optionally the torsional stiffness of the power steering system as a function of the vehicle speed, steering angle speed and / or lateral acceleration to change.
  • the power steering system 10 may include, for example, a rack-and-pinion steering with tempo-dependent power steering assistance, in which the servo force is increased or decreased via a magnetic field.
  • Fig. 1 can be removed, energy losses can occur, for example, characterized in that the control unit 16 in particular the passenger compartment and the magnetic or electromagnetic actuator 18 in particular heat the engine compartment of the vehicle. In addition, the unnecessary heating of the passenger compartment brings with it further energy losses after the air conditioning system and the fan are more heavily used.
  • the controller 16 is designed to operate on the basis of a corresponding power consumption reduction algorithm.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a corresponding control unit 16 of the power steering system 10 according to the invention.
  • the control unit 16 controls and / or controls the control unit 16, the magnetic or electromagnetic actuator 18th supplied electric power in response to input signals including the steering angular velocity HWS, the steering wheel rotation angle HWA, the vehicle speed VS and / or the like.
  • the magnetic or electromagnetic actuator (18) supplied electrical power is controlled or regulated so that over the life of the controller 16 away unnecessary energy losses avoided and thus in particular a heating of the passenger compartment and unnecessary noise in the passenger compartment can be avoided.
  • the control unit 16 can start the supply of the magnetic or electromagnetic actuator 18 with electrical power, in particular for a detected change in the steering angle speed starting from the value zero.
  • the rate of change of the electric power supply may be selected at the start thereof depending on the vehicle speed VS, the steering angular velocity HWS, the steering wheel rotation angle HWA, lateral acceleration and / or the like.
  • the rate of change of the electric power supply may be set higher at their respective beginning at relatively higher vehicle speeds than at relatively lower vehicle speeds.
  • a specific period of time can be specified within which the electrical power supply of the magnetic or electromagnetic actuator 18 via the control unit 16 can be tuned to predefinable system parameters after their respective start.
  • the control unit 16 or its energy consumption reduction algorithm may in particular also be designed so that at a vehicle speed greater than zero taking place via the controller 16 electrical power supply of the electric actuator 18 is interrupted or reduced as soon as a steering wheel rotation angle or a steering angle zero is detected.
  • An interruption or reduction of the electrical power supply of the magnetic or electromagnetic actuator taking place via the control unit 16 can, above all, also take place as soon as a vehicle speed zero and a steering angle speed zero are detected.
  • control unit 16 with an associated algorithm is conceivable in which the electric power supply of the magnetic or electromagnetic actuator 18 required by the control unit 16 is zero at a detected steering angle speed or in the case that a steering angle speed is zero and a vehicle speed Zero be detected, interrupted or reduced after a predetermined period of time.
  • the time period after which the power supply is interrupted or reduced can be selected to be longer for relatively lower vehicle speeds than for relatively higher vehicle speeds.

Abstract

An actuator (18) is operable by a controller (16) and is associated with a torsion bar connected to a steering wheel. Torsional stiffness of power steering system (10) depends on vehicle speed, steering angle speed or transverse acceleration. Electrical power supply of actuator is modified when steering angle speed is zero. The controller starts supply of electrical power to actuator on detected change of steering angle speed starting from zero. Change speed of electrical power supply depends on vehicle speed, steering angle speed, rotational angle of steering wheel or transverse acceleration.

Description

Die Erfindung betrifft ein Servolenksystem für ein Fahrzeug, bei dem einem mit einem Lenkrad verbundenen Torsionsstab ein über ein Steuergerät beaufschlagbarer magnetischer oder elektromagnetischer Aktuator zugeordnet ist, durch den die Torsionssteifigkeit des Systems in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit, Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder Querbeschleunigung veränderbar ist.The invention relates to a power steering system for a vehicle in which a torsion bar connected to a steering wheel is assigned a magnetic or electromagnetic actuator which can be acted upon by a control unit, by means of which the torsional rigidity of the system can be varied as a function of the vehicle speed, steering angular velocity and / or lateral acceleration.

Bei solchen geschwindigkeitsgeregelten Servolenksystemen beträgt der maximale elektrische Systemstrom je nach Funktionalität etwa 3 bis 5 Ampere. Zur Änderung der Systemabstimmung kann der Ausgangsstrom in Abhängigkeit von unterschiedlichen Sensorsignalen wie insbesondere der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Querbeschleunigung, der Lenkradgeschwindigkeit usw. unterschiedlich eingestellt werden. Zu diesen geschwindigkeitsgeregelten Servolenksystemen zählt unter anderem die sogenannte "Magnasteer"-Servolenkung, die mit einer Magnasteer-Zahnstangenlenkung mit tempoabhängiger Lenkkraftunterstützung ausgestattet ist, wobei die Servokraft per Magnetfeld erhöht bzw. verringert wird. Zudem werden bei dieser Servolenkung die aufzubringenden Lenkkräfte auch in Abhängigkeit von gemessenen Querbeschleunigungen variiert, um dem Fahrer eine Rückmeldung über die Reaktionen seines Fahrzeuges zu vermitteln.In such speed-controlled power steering systems, the maximum electrical system current is about 3 to 5 amperes, depending on the functionality. To change the system tuning, the output current may be set differently depending on different sensor signals, such as the vehicle speed, the lateral acceleration, the steering wheel speed and so on. These speed-controlled power steering systems include, among other things, the so-called "Magnasteer" power steering, which is equipped with a Magnasteer rack and pinion steering with speed-dependent power steering, the servo force is increased or decreased by magnetic field. In addition, in this power steering, the steering forces to be applied are also varied as a function of measured transverse accelerations in order to provide the driver with feedback about the reactions of his vehicle.

Bei den bisher üblichen Servolenksystemen der eingangs genannten Art erfolgt die Abstimmung so, dass beispielsweise in einem Parkzustand das System den maximalen negativen Ausgangsstrom, zum Beispiel -3 Ampere, und bei höheren Geschwindigkeiten den maximalen positiven Ausgangsstrom, zum Beispiel +3 Ampere, an den magnetischen bzw. elektromagnetischen Aktuator liefert. Die unterschiedlichen Vorzeichen der Ströme ergeben sich durch die unterschiedlichen Stromrichtungen. Der elektromagnetische Aktuator wird hier also unabhängig von den jeweiligen Gegebenheiten stets mit dem maximalen Strom versorgt, was unnötige Energieverluste mit sich bringt.In the hitherto conventional power steering systems of the type mentioned above, the tuning takes place in such a way that, for example in a parking state, the system generates the maximum negative output current, for example -3 amperes, and at higher speeds provides the maximum positive output current, for example +3 amps, to the magnetic or electromagnetic actuator. The different signs of the currents result from the different current directions. The electromagnetic actuator is thus always supplied with the maximum current, regardless of the circumstances, resulting in unnecessary energy losses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Servolenksystem der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Energieverluste auf einfache und zuverlässige Weise weiter reduziert sind.The invention has for its object to provide an improved power steering system of the type mentioned, in which the energy losses are further reduced in a simple and reliable manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die über das Steuergerät erfolgende elektrische Leistungsversorgung des magnetischen bzw. elektromagnetischen Aktuators unterbrochen oder reduziert wird, wenn eine Lenkwinkelgeschwindigkeit Null erfasst wird oder eine Lenkwinkelgeschwindigkeit Null und eine Fahrzeuggeschwindigkeit Null erfasst werden.This object is achieved in that the taking place via the control unit electrical power supply of the magnetic or electromagnetic actuator is interrupted or reduced when a steering angle zero speed is detected or a steering angle zero and a zero vehicle speed are detected.

Aufgrund dieser Ausbildung wird der von dem Steuergerät an den magnetischen bzw. elektromagnetischen Aktuator gelieferte Strom über die Lebensdauer des Steuergeräts deutlich reduziert, wodurch die Energieverluste entsprechend reduziert werden. Damit kann auch das Steuergerät entsprechend kleiner dimensioniert werden.Due to this design, the power supplied by the controller to the magnetic or electromagnetic actuator is significantly reduced over the life of the controller, whereby the energy losses are reduced accordingly. Thus, the control unit can be dimensioned correspondingly smaller.

Das Steuergerät ist bevorzugt so ausgeführt, dass bei einer erfassten Änderung der Lenkwinkelgeschwindigkeit ausgehend vom Wert Null die Versorgung des magnetischen bzw. elektromagnetischen Aktuators mit elektrischer Leistung beginnt.The control unit is preferably designed so that when a detected change in the steering angle speed starting from the value zero, the supply of the magnetic or electromagnetic actuator with electrical power begins.

Zweckmäßigerweise ist die Änderungsgeschwindigkeit der elektrischen Leistungsversorgung bei deren jeweiligem Beginn in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Lenkwinkelgeschwindigkeit, dem Lenkraddrehwinkel, der Querbeschleunigung und/oder dergleichen gewählt.Conveniently, the rate of change of the electric power supply at their respective start depending on the vehicle speed, the steering angle speed, the steering wheel rotation angle, the lateral acceleration and / or the like is selected.

Dabei wird vorzugsweise die Änderungsgeschwindigkeit der elektrischen Leistungsversorgung bei deren jeweiligem Beginn bei relativ höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten höher gewählt als bei relativ kleineren Fahrzeuggeschwindigkeiten. Damit ist einerseits sichergestellt, dass das System bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten schnell genug reagiert, während andererseits bei relativ kleineren Fahrzeuggeschwindigkeiten mit einer entsprechend langsameren Zunahme der Leistungsversorgung weiter Energie gespart werden kann.In this case, preferably the rate of change of the electric power supply is selected to be higher at its respective start at relatively higher vehicle speeds than at relatively lower vehicle speeds. This ensures, on the one hand, that the system reacts quickly enough at higher vehicle speeds, while on the other hand energy can be saved at relatively lower vehicle speeds with a correspondingly slower increase in the power supply.

Gemäß einer zweckmäßigen praktischen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Servolenksystems ist eine bestimmte Zeitdauer vorgebbar, innerhalb der die über das Steuergerät erfolgende elektrische Leistungsversorgung des magnetischen bzw. elektromagnetischen Aktuators nach deren jeweiligem Beginn auf vorgebbare Systemparameter abstimmbar ist.According to an expedient practical embodiment of the power steering system according to the invention, a certain period of time can be predetermined, within which the electrical power supply of the magnetic or electromagnetic actuator taking place via the control unit can be tuned to predefinable system parameters after their respective start.

Vorteilhafterweise wird bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit größer Null die über das Steuergerät erfolgende elektrische Leistungsversorgung des magnetischen bzw. elektromagnetischen Aktuators unterbrochen oder reduziert, sobald ein Lenkraddrehwinkel Null erfasst wird.Advantageously, at a vehicle speed greater than zero, the electric power supply of the magnetic or electromagnetic actuator taking place via the control unit is interrupted or reduced as soon as a steering wheel rotation angle zero is detected.

Fährt man also beispielsweise auf einer geraden Strecke, so kann auf eine elektrische Versorgung des magnetischen bzw. elektromagnetischen Aktuators verzichtet werden, wodurch entsprechend Energie eingespart wird. Mit der Leistungsversorgung wird beispielsweise dann wieder begonnen, wenn eine Lenkradbewegung erfasst wird. Fährt man beispielsweise auf der Autobahn mit höheren Geschwindigkeiten, so kann, wie bereits erwähnt, die Änderungsgeschwindigkeit der elektrischen Leistungsversorgung bei deren jeweiligen Beginn entsprechend hoch gewählt werden, um eine hinreichend schnelle Reaktion des Systems zu gewährleisten.So if you drive, for example, on a straight line, so can be dispensed with an electrical supply to the magnetic or electromagnetic actuator, which saves energy accordingly. The power supply is restarted, for example, when a steering wheel movement is detected. For example, you drive up the highway at higher speeds, so, as already mentioned, the rate of change of the electrical power supply at their respective beginning can be chosen to be high enough to ensure a sufficiently fast response of the system.

Von Vorteil ist insbesondere auch, wenn die über das Steuergerät erfolgende elektrische Leistungsversorgung des elektromagnetischen Aktuators unterbrochen oder reduziert wird, sobald eine Fahrzeuggeschwindigkeit Null und eine Lenkwinkelgeschwindigkeit Null erfasst werden. Damit ist unter anderem sichergestellt, dass beispielsweise in einem Parkzustand nicht unnötig Energie verbraucht wird. Dasselbe trifft auf den Fall zu, dass das Fahrzeug beispielsweise vor einer Verkehrsampel angehalten werden muss.It is also particularly advantageous if the electrical power supply of the electromagnetic actuator taking place via the control unit is interrupted or reduced as soon as a vehicle speed of zero and a steering angle speed of zero are detected. This ensures, among other things, that, for example, energy is not consumed unnecessarily in a parking state. The same applies to the case that the vehicle must be stopped, for example, in front of a traffic light.

Es ist auch denkbar, die über das Steuergerät erfolgende elektrische Leistungsversorgung des magnetischen bzw. elektromagnetischen Aktuators bei einer erfassten Lenkraddrehgeschwindigkeit Null bzw. in dem Fall, dass eine Lenkwinkelgeschwindigkeit Null und eine Fahrzeuggeschwindigkeit Null erfasst werden, erst nach einer vorgebbaren Zeitdauer zu unterbrechen bzw. zu reduzieren.It is also conceivable that the electrical power supply of the magnetic or electromagnetic actuator taking place via the control unit at a detected steering wheel rotational speed zero or in the event that a steering angle speed zero and a vehicle speed zero are detected, only after a predeterminable period of time to interrupt or to reduce.

Dabei kann auch diese Zeitdauer wieder in Abhängigkeit von den jeweiligen Gegebenheiten gewählt werden. So ist es beispielsweise denkbar, bei einer erfassten Lenkwinkelgeschwindigkeit Null die Zeitdauer bei relativ geringeren Fahrzeuggeschwindigkeiten länger zu wählen als bei relativ höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten. Damit wird einerseits aufgrund der schnelleren Abschaltung bei geringeren Fahrzeuggeschwindigkeiten weiter Energie gespart, während andererseits bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten die erforderliche Sicherheit sowie Lenkgefühl gewährleistet werden.In this case, this period of time can be selected again depending on the particular circumstances. Thus, it is conceivable, for example, to choose the time duration at relatively lower vehicle speeds longer at a detected steering angle speed zero than at relatively higher vehicle speeds. Thus, on the one hand further energy is saved due to the faster shutdown at lower vehicle speeds, while on the other hand, the required safety and steering feeling are ensured at higher vehicle speeds.

Grundsätzlich kann die elektrische Leistungsversorgung des magnetischen bzw. elektromagnetischen Aktuators auch in Abhängigkeit von anderen Sensorsignalen heruntergefahren oder aktiviert werden.In principle, the electrical power supply of the magnetic or electromagnetic actuator can also be shut down or activated as a function of other sensor signals.

Mit dem erfindungsgemäßen Servolenksystem ergibt sich über die gesamte Lebensdauer des Steuergeräts hinweg eine spürbare Reduktion der Energieverluste.With the power steering system according to the invention results over the entire life of the control unit across a noticeable reduction in energy losses.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:

Fig. 1
eine schematische Darstellung der Energieübertragung in einem mit einem Servolenksystem ausgestatteten Kraftfahrzeug und
Fig. 2
eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform des Steuergeräts des erfindungsgemäßen Servolenksystems.
The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment with reference to the drawing; in this show:
Fig. 1
a schematic representation of the energy transfer in a motor vehicle equipped with a power steering system and
Fig. 2
a schematic representation of an exemplary embodiment of the control device of the power steering system according to the invention.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung die Energieübertragung in einem mit einem Servolenksystem 10 ausgestatteten Kraftfahrzeug. Fig. 1 shows a schematic representation of the energy transfer in a vehicle equipped with a power steering system 10 motor vehicle.

Danach muss ein Verbrennungsmotor 12 mit zugeordnetem Generator 14 mit Kraftstoff versorgt werden, um unter anderem den Generator 14 anzutreiben, der ein Steuergerät 16 mit elektrischer Energie oder Leistung versorgt, über das unter anderem die Wicklung eines magnetischen oder elektromagnetischen Aktuators 18 mit elektrischer Energie versorgt wird, der parallel zu einem mit dem Lenkrad des Fahrzeugs verbundenen Torsionsstab vorgesehen ist. Dabei ist dieser elektromagnetische Aktuator 18 über das Steuergerät 16 beaufschlagbar, um gegebenenfalls die Torsionssteifigkeit des Servolenksystems in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit, Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder Querbeschleunigung zu verändern. Dabei kann das Servolenksystem 10 beispielsweise eine Zahnstangenlenkung mit tempoabhängiger Lenkkraftunterstützung umfassen, bei der die Servokraft über ein Magnetfeld erhöht bzw. verringert wird.Thereafter, an internal combustion engine 12 with associated generator 14 must be supplied with fuel to drive, among other things, the generator 14, which supplies a control unit 16 with electrical energy or power through which, inter alia, the winding of a magnetic or electromagnetic actuator 18 is supplied with electrical energy which is provided parallel to a torsion bar connected to the steering wheel of the vehicle. In this case, this electromagnetic actuator 18 can be acted upon by the control unit 16 to optionally the torsional stiffness of the power steering system as a function of the vehicle speed, steering angle speed and / or lateral acceleration to change. In this case, the power steering system 10 may include, for example, a rack-and-pinion steering with tempo-dependent power steering assistance, in which the servo force is increased or decreased via a magnetic field.

Wie der Fig: 1 entnommen werden kann, können Energieverluste beispielsweise dadurch auftreten, dass das Steuergerät 16 insbesondere den Fahrgastraum und der magnetische bzw. elektromagnetische Aktuator 18 insbesondere den Motorraum des Fahrzeugs aufheizen. Zudem bringt die unnötige Aufheizung des Fahrgastraums weitere Energieverluste mit sich, nachdem die Klimaanlage sowie der Lüfter stärker beansprucht werden.Again Fig. 1 can be removed, energy losses can occur, for example, characterized in that the control unit 16 in particular the passenger compartment and the magnetic or electromagnetic actuator 18 in particular heat the engine compartment of the vehicle. In addition, the unnecessary heating of the passenger compartment brings with it further energy losses after the air conditioning system and the fan are more heavily used.

Energieverluste werden nun dadurch reduziert, dass die über das Steuergerät 16 erfolgende elektrische Leistungsversorgung des magnetischen bzw. elektromagnetischen Aktuators 18 unterbrochen oder reduziert wird, wenn eine Lenkwinkelgeschwindigkeit Null erfasst wird oder eine Lenkwinkelgeschwindigkeit Null und eine Fahrzeuggeschwindigkeit Null erfasst werden.Energy losses are now reduced by interrupting or reducing the electric power supply of the magnetic or electromagnetic actuator 18 via the controller 16 when a steering angular velocity zero is detected or a steering angular velocity zero and a vehicle velocity zero are detected.

Dazu ist das Steuergerät 16 so ausgelegt, dass es auf der Basis eines entsprechenden Energieverbrauchsreduzierungsalgorithmus arbeitet.For this, the controller 16 is designed to operate on the basis of a corresponding power consumption reduction algorithm.

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine beispielhafte Ausführungsform eines entsprechenden Steuergeräts 16 des erfindungsgemäßen Servolenksystems 10. Fig. 2 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a corresponding control unit 16 of the power steering system 10 according to the invention.

Wie anhand der Fig. 2 zu erkennen ist, steuert und/oder regelt das Steuergerät 16 die dem magnetischen bzw. elektromagnetischen Aktuator 18 zugeführte elektrische Leistung in Abhängigkeit von Eingangssignalen, die die Lenkwinkelgeschwindigkeit HWS, den Lenkraddrehwinkel HWA, die Fahrzeuggeschwindigkeit VS und/oder dergleichen umfassen. Dabei wird die dem magnetischen bzw. elektromagnetischen Aktuator (18) zugeführte elektrische Leistung so gesteuert bzw. geregelt, dass über die Lebensdauer des Steuergeräts 16 hinweg unnötige Energieverluste vermieden und damit insbesondere auch eine Erhitzung des Fahrgastraumes sowie eine unnötige Geräuschentwicklung im Fahrgastraum vermieden werden.As based on the Fig. 2 can be seen, controls and / or controls the control unit 16, the magnetic or electromagnetic actuator 18th supplied electric power in response to input signals including the steering angular velocity HWS, the steering wheel rotation angle HWA, the vehicle speed VS and / or the like. In this case, the magnetic or electromagnetic actuator (18) supplied electrical power is controlled or regulated so that over the life of the controller 16 away unnecessary energy losses avoided and thus in particular a heating of the passenger compartment and unnecessary noise in the passenger compartment can be avoided.

Das Steuergerät 16 kann insbesondere bei einer erfassten Änderung der Lenkwinkelgeschwindigkeit ausgehend vom Wert Null die Versorgung des magnetischen bzw. elektromagnetischen Aktuators 18 mit elektrischer Leistung beginnen.The control unit 16 can start the supply of the magnetic or electromagnetic actuator 18 with electrical power, in particular for a detected change in the steering angle speed starting from the value zero.

Die Änderungsgeschwindigkeit der elektrischen Leistungsversorgung kann bei deren Beginn in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit VS, der Lenkwinkelgeschwindigkeit HWS, dem Lenkraddrehwinkel HWA, Querbeschleunigung und/oder dergleichen gewählt sein.The rate of change of the electric power supply may be selected at the start thereof depending on the vehicle speed VS, the steering angular velocity HWS, the steering wheel rotation angle HWA, lateral acceleration and / or the like.

Die Änderungsgeschwindigkeit der elektrischen Leistungsversorgung kann bei deren jeweiligen Beginn bei relativ höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten höher gewählt werden als bei relativ geringeren Fahrzeuggeschwindigkeiten.The rate of change of the electric power supply may be set higher at their respective beginning at relatively higher vehicle speeds than at relatively lower vehicle speeds.

Zudem kann eine bestimmte Zeitdauer vorgegeben werden, innerhalb der die über das Steuergerät 16 erfolgende elektrische Leistungsversorgung des magnetischen bzw. elektromagnetischen Aktuators 18 nach deren jeweiligem Beginn auf vorgebbare Systemparameter abstimmbar ist.In addition, a specific period of time can be specified within which the electrical power supply of the magnetic or electromagnetic actuator 18 via the control unit 16 can be tuned to predefinable system parameters after their respective start.

Das Steuergerät 16 bzw. dessen Energieverbrauchsreduzierungsalgorithmus kann insbesondere auch so ausgelegt sein, dass bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit größer Null die über das Steuergerät 16 erfolgende elektrische Leistungsversorgung des elektrischen Aktuators 18 unterbrochen bzw. reduziert wird, sobald ein Lenkraddrehwinkel oder eine Lenkwinkelgeschwindigkeit Null erfasst wird.The control unit 16 or its energy consumption reduction algorithm may in particular also be designed so that at a vehicle speed greater than zero taking place via the controller 16 electrical power supply of the electric actuator 18 is interrupted or reduced as soon as a steering wheel rotation angle or a steering angle zero is detected.

Eine Unterbrechung bzw. Reduzierung der über das Steuergerät 16 erfolgenden elektrischen Leistungsversorgung des magnetischen bzw. elektromagnetischen Aktuators kann vor allem auch dann erfolgen, sobald eine Fahrzeuggeschwindigkeit Null und eine Lenkwinkelgeschwindigkeit Null erfasst werden.An interruption or reduction of the electrical power supply of the magnetic or electromagnetic actuator taking place via the control unit 16 can, above all, also take place as soon as a vehicle speed zero and a steering angle speed zero are detected.

Es ist insbesondere auch eine solche Ausführung des Steuergeräts 16 mit zugeordnetem Algorithmus denkbar, bei der die über das Steuergerät 16 erforderliche elektrische Leistungsversorgung des magnetischen bzw. elektromagnetischen Aktuators 18 bei einer erfassten Lenkwinkelgeschwindigkeit Null bzw. in dem Fall, dass eine Lenkwinkelgeschwindigkeit Null und eine Fahrzeuggeschwindigkeit Null erfasst werden, erst nach einer vorgebbaren Zeitdauer unterbrochen oder reduziert wird.In particular, such an embodiment of the control unit 16 with an associated algorithm is conceivable in which the electric power supply of the magnetic or electromagnetic actuator 18 required by the control unit 16 is zero at a detected steering angle speed or in the case that a steering angle speed is zero and a vehicle speed Zero be detected, interrupted or reduced after a predetermined period of time.

Dabei kann bei einer erfassten Lenkwinkelgeschwindigkeit Null die Zeitdauer, nach der die Leistungsversorgung unterbrochen bzw. reduziert wird, für relativ geringere Fahrzeuggeschwindigkeiten länger gewählt werden als für relativ höhere Fahrzeuggeschwindigkeiten.At a detected steering angle speed zero, the time period after which the power supply is interrupted or reduced can be selected to be longer for relatively lower vehicle speeds than for relatively higher vehicle speeds.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
ServolenksystemPower steering system
1212
Verbrennungsmotorinternal combustion engine
1414
Generator oder LichtmaschineGenerator or alternator
1616
Steuergerätcontrol unit
1818
magnetischer oder elektromagnetischer Aktuatormagnetic or electromagnetic actuator

Claims (8)

Servolenksystem (10) für ein Fahrzeug, bei dem einem mit einem Lenkrad verbundenen Torsionsstab ein über ein Steuergerät (16) beaufschlagbarer magnetischer oder elektromagnetischer Aktuator (18) zugeordnet ist, durch den die Torsionssteifigkeit des Systems in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit, Lenkwinkelgeschwindigkeit und/oder Querbeschleunigung veränderbar ist,
dadurchgekennzeichnet,
dass die über das Steuergerät (16) erfolgende elektrische Leistungsversorgung des magnetischen bzw. elektromagnetischen Aktuators (18) unterbrochen oder reduziert wird, wenn eine Lenkwinkelgeschwindigkeit Null erfasst wird oder eine Lenkwinkelgeschwindigkeit Null und eine Fahrzeuggeschwindigkeit Null erfasst werden.A power steering system (10) for a vehicle in which associated with a steering wheel torsion bar via a control unit (16) acted upon magnetic or electromagnetic actuator (18) is assigned by the torsional stiffness of the system as a function of the vehicle speed, steering angle speed and / or Lateral acceleration is changeable,
characterized,
that via the control unit (16) is interrupted success electrical power supply of the magnetic or electromagnetic actuator (18) or reduced when a steering angular velocity is detected zero or a steering angle speed is zero and a vehicle speed are detected zero. Servolenksystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Steuergerät bei einer erfassten Änderung der Lenkwinkelgeschwindigkeit ausgehend vom Wert Null die Versorgung des magnetischen bzw. elektromagnetischen Aktuators (18) mit elektrischer Leistung beginnt.Power steering system according to claim 1,
characterized,
that the control unit starts at a detected change in the steering angle speed starting from the value zero, the supply of the magnetic or electromagnetic actuator (18) with electrical power. Servolenksystem nach Anspruch 1 oder 2,
dadurchgekennzeichnet,
dass die Änderungsgeschwindigkeit der elektrischen Leistungsversorgung bei deren jeweiligem Beginn in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit (VS), der Lenkwinkelgeschwindigkeit (HWS), dem Lenkraddrehwinkel (HWA), der Querbeschleunigung und/oder dergleichen gewählt ist.Power steering system according to claim 1 or 2,
characterized,
in that the rate of change of the electric power supply at their respective start in dependence on the vehicle speed (VS), the steering angle speed (HWS), the steering wheel rotation angle (HWA), the lateral acceleration and / or the like is selected. Servolenksystem nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Änderungsgeschwindigkeit der elektrischen Leistungsversorgung bei deren jeweiligem Beginn bei relativ höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten höher gewählt wird als bei relativ geringeren Fahrzeuggeschwindigkeiten.Power steering system according to claim 3,
characterized,
that the rate of change of the electric power supply is chosen to be higher at their respective start at relatively higher vehicle speeds than at relatively lower vehicle speeds. Servolenksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine bestimmte Zeitdauer vorgebbar ist, innerhalb der die über das Steuergerät (16) erfolgende elektrische Leistungsversorgung des magnetischen bzw. elektromagnetischen Aktuators (18) nach deren jeweiligem Beginn auf vorgebbare Systemparameter abstimmbar ist.Power steering system according to one of the preceding claims,
characterized,
in that a specific period of time can be predetermined within which the electrical power supply of the magnetic or electromagnetic actuator (18) via the control unit (16) can be tuned to predefinable system parameters after their respective start. Servolenksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit größer Null die über das Steuergerät (16) erfolgende elektrische Leistungsversorgung des magnetischen bzw. elektromagnetischen Aktuators (18) unterbrochen oder reduziert wird, sobald ein Lenkraddrehwinkel (HWA) Null erfasst wird.Power steering system according to one of the preceding claims,
characterized,
that at a vehicle speed greater than zero, the electric power supply of the magnetic or electromagnetic actuator (18) via the control unit (16) is interrupted or reduced as soon as a steering wheel rotation angle (HWA) zero is detected. Servolenksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die über das Steuergerät (16) erfolgende elektrische Leistungsversorgung des magnetischen bzw. elektromagnetischen Aktuators (18) bei einer erfassten Lenkwinkelgeschwindigkeit Null bzw. in dem Fall, dass eine Lenkwinkelgeschwindigkeit Null und eine Fahrzeuggeschwindigkeit Null erfasst werden, erst nach einer vorgebbaren Zeitdauer unterbrochen oder reduziert wird.Power steering system according to one of the preceding claims,
characterized,
in that the electric power supply of the magnetic or electromagnetic actuator (18) via the control unit (16) is zero at a detected steering angular velocity or in the If a steering angle speed zero and a vehicle speed zero are detected, this is interrupted or reduced only after a predefinable period of time. Servolenksystem nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei einer erfassten Lenkwinkelgeschwindigkeit Null die Zeitdauer, nach der die Leistungsversorgung unterbrochen wird, für relativ geringere Fahrzeuggeschwindigkeiten länger gewählt ist als für relativ höhere Fahrzeuggeschwindigkeiten.Power steering system according to claim 7,
characterized,
that at a detected steering angular velocity zero, the time period after which the power supply is interrupted is chosen to be longer for relatively lower vehicle speeds than for relatively higher vehicle speeds.
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